南京酒店項(xiàng)目多層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)

摘要：筆者在建筑施工多年，以下通過(guò)對(duì)多層建筑中鋼結(jié)構(gòu)件的安裝具體事例分析，闡述多層建筑施工中混凝土鋼結(jié)構(gòu)的吊裝以及焊接的技術(shù)重點(diǎn)解說(shuō)，相關(guān)的施工工藝流程。

關(guān)鍵詞：建筑施工；施工技術(shù)；鋼結(jié)構(gòu)件；安裝

1.工程概況

1.1.鋼構(gòu)工程總體概況

本工程為酒店和六朝博物館合體建筑體，長(zhǎng)115米，寬97米，方案圖設(shè)計(jì)為美國(guó)貝聿銘事務(wù)所，為保證建筑立面效果，建筑物未設(shè)置變形縫，建筑物應(yīng)力很復(fù)雜，再因?yàn)檎麄€(gè)項(xiàng)目有多項(xiàng)不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，存在功能轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，跨度大，樓面梁凈高受限等，施工圖設(shè)計(jì)單位采用了型鋼砼結(jié)構(gòu)。地下3層，主樓部分6層，一、二層層高為5.28米，三層以上為3.3米，總高度23.9米，用鋼量約1600噸，包括十字形鋼骨1、H形鋼骨2、鋼骨1型鋼砼柱，最大尺寸為1700×900，鋼骨材料為Q390B型，與基礎(chǔ)柱在1.2M焊接連接。數(shù)量每層有52根，現(xiàn)場(chǎng)每層拼裝一次。利用柱腳板通過(guò)植入基礎(chǔ)中的M20化學(xué)錨栓進(jìn)行栓接連接，在柱腳板與原基礎(chǔ)砼面之間用高標(biāo)號(hào)細(xì)石砼灌注密實(shí)。

型鋼砼梁主要在東南角三層大跨度梁內(nèi)，材質(zhì)為Q390B，最大KZL為〈SRC35×1600×500×25×35〉，單根構(gòu)件最重約為7.68T，此處用鋼量總計(jì)150噸。

2.鋼構(gòu)的加工

2.1鋼材質(zhì)量要求

設(shè)計(jì)中的各節(jié)點(diǎn)其規(guī)格必須有出廠合格證明，并符合國(guó)家及相關(guān)主管部門頒發(fā)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，主體結(jié)構(gòu)的建材均應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)合格和質(zhì)檢部門抽檢合格后方能使用?？蚣茕撝燃捌溥B接板材質(zhì)為Q390B，其力學(xué)性能和化學(xué)成分應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。

2.2鋼材的加工

鋼構(gòu)原材全部從國(guó)內(nèi)知名鋼廠采購(gòu)，在專業(yè)加工廠進(jìn)行加工，經(jīng)質(zhì)量檢測(cè)后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝。

3.鋼構(gòu)的安裝工藝

3.1 鋼構(gòu)吊裝

（1）根據(jù)起重機(jī)能力和保證施工質(zhì)量和安全，樓層采用一層一吊的安裝方法。

（2）鋼柱吊裝采用單機(jī)吊裝，起吊采用一點(diǎn)綁扎，可采用柱頭吊耳，配用專用的吊索、吊架或型鋼橫吊梁、卡環(huán)起吊。吊裝時(shí)，需在柱根部墊以墊木或拖排，用旋轉(zhuǎn)法起吊就位。柱子吊點(diǎn)設(shè)在吊耳處（制作時(shí)預(yù)先設(shè)置，同時(shí)作臨時(shí)固定連接板，安裝完后割去）。

（3）鋼柱的校正：鋼柱就位后，先調(diào)整標(biāo)高，再調(diào)整位移，最后調(diào)整垂直度和傾斜度。鋼柱校正時(shí)應(yīng)對(duì)軸線、垂直度、標(biāo)高、焊縫間隙等因素進(jìn)行綜和考慮，全面兼顧，確保每個(gè)分項(xiàng)的偏差值都符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。當(dāng)上、下柱發(fā)生扭轉(zhuǎn)錯(cuò)位，可在連接上下柱的耳板處，用低碳鋼墊片墊實(shí)間隙進(jìn)行調(diào)整。

柱垂直度、傾斜度的偏差可用小型液壓千斤頂、鋼楔或倒鏈，每根鋼柱要拉設(shè)四道鋼拉索（四個(gè)方向）進(jìn)行校正。柱標(biāo)高的校正，第一節(jié)柱用低碳鋼板墊到要求標(biāo)高即可。柱軸線位移的校正，一般以下節(jié)鋼柱頂部的實(shí)際柱中心線為準(zhǔn)，安裝鋼柱的底部對(duì)準(zhǔn)下節(jié)鋼柱的中心線即可。鋼柱安裝完成后，對(duì)鋼柱標(biāo)高誤差進(jìn)行分析，必要時(shí)通知制作人員調(diào)整構(gòu)件長(zhǎng)度來(lái)修正誤差。

3.2鋼結(jié)構(gòu)安裝整體定位

3.2.1鋼構(gòu)的平面控制

測(cè)量、吊裝、定位焊、焊接四大工序的是（針對(duì)本工程）鋼結(jié)構(gòu)安裝工程質(zhì)量的控制要素，而鋼結(jié)構(gòu)安裝的核心是測(cè)量工作。本工程采用內(nèi)控法進(jìn)行平面控制測(cè)量，由土建布置的平面控制網(wǎng)測(cè)設(shè)，并于地面首層樓板砼澆灌完后重新布設(shè)，確定控制網(wǎng)精度后提請(qǐng)監(jiān)理、建設(shè)單位驗(yàn)收。采用全站儀測(cè)控鋼柱的垂直面測(cè)量鋼柱上、下節(jié)點(diǎn)依托的垂直線的距離來(lái)測(cè)量?jī)A斜度的空間三維坐標(biāo)定位測(cè)量方法徹底解決了每節(jié)柱的測(cè)量問(wèn)題。

3.2.2鋼構(gòu)的校正

鋼柱吊裝就位后，就由鋼結(jié)構(gòu)吊裝過(guò)渡到鋼結(jié)構(gòu)的監(jiān)控。

初校。初校是鋼柱就位中心線的控制和調(diào)整，初校的目的是既要保證鋼柱接頭的相對(duì)對(duì)接尺寸的規(guī)定，又要考慮到調(diào)整鋼柱扭曲、垂偏、標(biāo)高等綜合安裝尺寸的需要，保證鋼柱的就位尺寸。

焊接過(guò)程中的跟蹤監(jiān)控，確保在焊接過(guò)程中鋼柱在允許的偏差范圍內(nèi)。在焊接完成、測(cè)量在驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)以后，編制單元柱（節(jié)柱）實(shí)測(cè)資料，確定下一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝的預(yù)控?cái)?shù)據(jù)。

為了控制安裝誤差，并且基于本工程特殊的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)每根鋼柱采用如下測(cè)量方法：垂直度的測(cè)控，以柱中心線為基準(zhǔn)點(diǎn)，用經(jīng)緯儀以基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)對(duì)柱的垂直度進(jìn)行觀測(cè)。

3.2.3高程控制

根據(jù)外圍原始控制點(diǎn)的標(biāo)高，用水準(zhǔn)儀引測(cè)6 或7 個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)至鋼柱處，在地下最底層鋼柱處確定標(biāo)高控制點(diǎn)，并做好標(biāo)記。從作好標(biāo)記并經(jīng)過(guò)復(fù)測(cè)合格的標(biāo)高點(diǎn)處，用50m 標(biāo)準(zhǔn)鋼尺垂直向上量至各施工層，在同一層的標(biāo)高點(diǎn)應(yīng)檢測(cè)相互閉合，閉合后的標(biāo)高點(diǎn)則作為該施工層標(biāo)高測(cè)量的后視點(diǎn)并作好標(biāo)記。

3.3鋼構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)焊接

3.3.1焊前準(zhǔn)備

檢查接頭及坡口裝配加工精度，背面襯墊緊貼度，對(duì)不符合要求的接頭及坡口應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)處理。除去接頭及坡口兩側(cè)鐵銹、氧化鐵、油污及水分等。

焊接采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊絲等焊接材料應(yīng)有專人保管和發(fā)放，使用前應(yīng)進(jìn)行檢查。當(dāng)班使用的焊絲領(lǐng)取時(shí)應(yīng)保護(hù)好，盡量當(dāng)班用。

3.3.2焊件組裝

焊件在組裝前應(yīng)將焊口表面及附近母材的油污、水垢、銹等清理干凈，每側(cè)面10～15mm，打磨出金屬光澤，并檢查無(wú)裂紋、雜質(zhì)等缺陷。

鋼管柱組裝時(shí)應(yīng)設(shè)置調(diào)整卡具，嚴(yán)禁強(qiáng)力對(duì)口和熱膨脹法對(duì)口，以防止在焊接過(guò)程中發(fā)生變形和附加應(yīng)力。在距對(duì)接焊口1.2-1.3m位置搭設(shè)操作平臺(tái)。

3.3.3定位焊

一、二級(jí)焊縫定位焊質(zhì)量要求與正式焊縫相同，引弧和熄弧應(yīng)在坡口內(nèi)進(jìn)行。定位焊縫應(yīng)有一定的強(qiáng)度，但其厚度一般不應(yīng)超過(guò)正式焊縫的1/2，通常為4mm-6mm。定位焊縫的長(zhǎng)度一般為30mm-60mm，間距以不超過(guò)400mm為宜。

3.3.4焊接作業(yè)施工方法、安裝焊接順序及作業(yè)流程

（1）現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接作業(yè)流程

該工程構(gòu)件材料主要為Q390B，材料焊接性較差、厚度大，焊接質(zhì)量要求高。本工程鋼柱的焊接相對(duì)獨(dú)立，鋼柱現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接焊縫選用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行焊接。

（2）焊接注意事項(xiàng)

焊接順序的選擇應(yīng)考慮焊接變形的因素，盡量采用對(duì)稱焊接，對(duì)收縮量大的部位應(yīng)先焊，焊接過(guò)程中要平衡加熱量，使焊接變形和收縮量減小。

鋼柱-柱節(jié)點(diǎn)焊接依次由下層往上層焊接，由于焊縫橫向收縮再加上重力引起的沉降，有可能使標(biāo)高誤差積累，在安裝幾節(jié)鋼柱后應(yīng)根據(jù)實(shí)際偏差情況及時(shí)要求構(gòu)件制作廠調(diào)整柱長(zhǎng)，以確保高度方向的安裝精度達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明：大風(fēng)會(huì)影響焊接觀感質(zhì)量，因此在焊接應(yīng)采取防風(fēng)措施。

（3）焊接質(zhì)量檢查

1.焊縫外觀質(zhì)量檢查

焊縫邊緣應(yīng)圓滑過(guò)渡到母材，焊縫外形尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，焊縫表面不允許有深度大于1mm的堅(jiān)鋭凹槽，搭接角焊縫的焊腳應(yīng)與部件厚度相同。焊縫表面應(yīng)無(wú)裂紋、氣孔、夾渣、焊瘤和未熔合等缺陷。

2.焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)規(guī)范確認(rèn)焊縫質(zhì)量等級(jí)，對(duì)于二級(jí)焊縫按規(guī)范要求的比例進(jìn)行超聲波探傷。探傷比例應(yīng)按同一類型、同一施焊條件的焊縫條數(shù)計(jì)算百分比，探傷長(zhǎng)度應(yīng)不小于200mm，并應(yīng)不少于一條焊縫。勁性鋼管柱現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接、工廠對(duì)接焊縫進(jìn)行100%超聲波探傷檢查。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，這是本人從事建筑業(yè)以來(lái)，最具有幸福的一項(xiàng)工程，本工程施工中鋼構(gòu)件的安裝是保證工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，構(gòu)件安裝不合格，將對(duì)接下來(lái)的工序產(chǎn)生嚴(yán)重影響。所以不僅要把握工程進(jìn)度，更要嚴(yán)格控制質(zhì)量，促使整個(gè)項(xiàng)目的完善，為人們創(chuàng)造美好家園。

參考文獻(xiàn)：

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[2] GB50026-93 《工程測(cè)量規(guī)范》

[3] JGJ138-2001 《中國(guó)建筑工業(yè)出版社》